Конспект урока "Основные операции термообработки стали"


Тема урока: «Основные операции термообработки стали»
Автор: Скворцова Татьяна Владимировна,
преподаватель спецдисциплин ГБОУ НПО ПУ-34
Цель урока: Формирование знаний учащихся о классификации и термической обработке
сталей.
Задачи урока:
Формирование знания о классификации и термической обработке сталей;
воспитание технологической культуры;
Развитие познавательного интереса учащихся в области металлургической
промышленности.
Методы: объяснительно-иллюстративный, диалогический
Тип урока: комбинированный.
Оборудование: интерактивная доска, образцы сталей, таблицы по термообработке сталей.
Организация учебной деятельности.
Проверка количества учащихся;
Актуализация знаний учащихся:
1. Где производят металл?
2. Из чего производят металл?
3. Какие виды продукции получают из металлов?
4. Вспомните, какими свойствами обладают металлы?
5. Как классифицируются стали?- ответ на данный вопрос учащиеся дают, пользуясь
интерактивной доской (фрагмент № 1): напротив стрелочек написать виды сталей, а
именно:
- по химическому составу: - углеродистая сталь
- легированная сталь
- по качеству: - обыкновенного качества
- качественная
- высококачественная
-по назначению: - конструкционная
- инструментальная
- специальная
Объявление темы и цели урока.
Изучение нового материала.
Термическая обработка стали это совокупность операций нагрева, выдержки и
охлаждения твёрдых металлических сплавов с целью придания им определённых свойств за
счёт изменения внутреннего строения и структуры
Цель термообработки это придание сплавам таких свойств, которые требуются
в процессе эксплуатации этих изделий. Есть упрочнение металла (например: коленчатый вал в
двигателе автомобиля – к нему предъявляется повышенная прочность при эксплуатации). Но
есть и такие технологические процессы, в которых термообработка не является конечной
операцией, а промежуточной и её цель – снижение твёрдости стали, сплава для последующей
обработки. Процесс термообработки состоит из нагревания до каких то определённых
температур, выдержки детали, заготовки при этих температурах и последующем
охлаждении с определённой скоростью. Термообработке подвергают заготовки (кованные,
штампованные и т.д.), детали машин и различный инструмент. Для заготовок термообработка
заключается в снижении твердости, улучшении их структуры, а для деталей это придание им
определённых свойств (твердости, прочности, износостойкости). Улучшение механических
качеств даёт возможности использовать сплавы более простых составов, расширить область их
применения. Термообработкой можно повысить допускаемые напряжения, уменьшить массу
деталей и механизмов, а также существенно повысить их надёжность и долговечность, что
очень важно в машиностроении. Например, упрочнению термообработкой подвергаются до
10% общей выплавки в стране, а в машиностроении до 40%. В термообработке есть следующие
виды этого процесса: отжиг, закалка, отпуск, а также есть химико-термическая и
термомеханическая обработка.
Так как основными факторами любого вида термообработки является температура и время,
то режим термообработки обычно представляется графиком в координатах t – время,
где t – температура.
Угол наклона характеризует скорость нагрева или охлаждения. Постоянная скорость нагрева
или охлаждения изображается на графике прямой линией с определенным углом наклона. В
результате термообработки в сплавах происходят структурные изменения. После
термообработки металлические сплавы могут находиться в равновесном (стабильном) и
неравновесном (метастабильном) состоянии.
(данное объяснение сопровождается демонстрированием на интерактивной доске слайда с
графиком нагрева, выдержки и охлаждения металла) - (фрагмент № 2)
Виды термообработки:
- Отжиг - служит для снятия напряженного состояния после холодной деформации,
повышения пластичности. Заготовку нагревают до определенной температуры, выдерживают и
медленно охлаждают (часто вместе с печью). (Пояснить отжиг без фазовых превращений и
отжиг с фазовыми превращениями).
- нормализация отличается от отжига тем, что охлаждение происходит на воздухе. Структура
стали получается более мелкозернистая, поэтому механические свойства твердость и
прочность – будут выше.
- Закалка - металл нагревают до определенной температуры (например, до 750 градусов),
выдерживают, а за тем быстро охлаждают в воде, масле или водных растворах солей. Закалка
повышает твердость и прочность стали, но вместе с тем повышается и хрупкость.
- Отпуск - служит для уменьшения хрупкости стали после закалки. Отпуск представляет
собой нагрев остывшей закаленной стали до определенной температуры (например, до 400-500
градусов) с последующим охлаждением в воде или на воздухе. Отпуск повышает пластичность
стали и снимает внутренние напряжения (виды отпуска: низкий, средний, высокий. Низкому
отпуску подвергают режущий и измерительный инструмент).
Закрепление материала:
На доске демонстрируется изображение названий основных операций термообработки,
температурные режимы, способы охлаждения и назначение. Учащиеся должны правильно
скомпоновать все этапы. - (фрагмент №3)
Д. з. : 1) в конспекте привести конкретные примеры применения операций
термообработки.
2) Стр. 62-65